[發(fā)明專利]一種城市快速路常發(fā)性交通瓶頸識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810487848.X
• 申請(qǐng)日: 2018-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109935076A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢雪;金炳濤;吳雪莉;季玉茹;張曉東;林琳;王磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林化工學(xué)院
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01
• 代理公司: 北京集智東方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11578
• 代理人: 張紅;程立民

本發(fā)明公開(kāi)了一種城市快速路常發(fā)性交通瓶頸識(shí)別方法，應(yīng)用于布設(shè)有多個(gè)檢測(cè)器的道路狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)中，所述方法包括以下步驟：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)融合、針對(duì)每個(gè)道路斷面的交通流數(shù)據(jù)選擇相應(yīng)的合成規(guī)則、根據(jù)流量?速度分布確定過(guò)飽和臨界速度和過(guò)飽和概率、交通瓶頸識(shí)別、根據(jù)不同類型的交通瓶頸提出相應(yīng)的治理對(duì)策。本發(fā)明基于移動(dòng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)和固定檢測(cè)器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的融合，提出了一種新的識(shí)別城市快速路常發(fā)性主要交通瓶頸的方法，能夠在現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)處理能力下有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合利用和數(shù)據(jù)挖掘，從城市層面上識(shí)別出快速路的交通瓶頸，從而為交通擁堵治理和優(yōu)化提供更加精確和科學(xué)的建議。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通信息控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種城市快速路常發(fā)性交通瓶頸識(shí)別方法。

背景技術(shù)

隨著城市化建設(shè)的加快，城市快速路的覆蓋率也越來(lái)越高，然而快速路負(fù)荷嚴(yán)重和擁堵問(wèn)題也日益突出。而交通瓶頸是導(dǎo)致交通擁堵的直接原因，如何能夠找到關(guān)鍵的交通瓶頸，有針對(duì)性地進(jìn)行治理是緩解交通擁堵的重要問(wèn)題。

目前已有的研究中對(duì)于交通瓶頸的識(shí)別，大多數(shù)采用的方法是根據(jù)道路上的固定檢測(cè)器檢測(cè)的速度或占有率，然后結(jié)合人為設(shè)定的閾值來(lái)判斷擁堵和非擁堵，其完全基于單一的數(shù)據(jù)源。還有的研究是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取可能造成瓶頸的相關(guān)因素推斷，但沒(méi)有考慮交通供給和交通需求的矛盾，也沒(méi)有將道路固有屬性考慮進(jìn)來(lái)。另外，從研究的規(guī)模上來(lái)講，國(guó)內(nèi)外的研究對(duì)象大都是針對(duì)一段高速公路或城市道路的微觀研究，沒(méi)有對(duì)一個(gè)區(qū)域的路網(wǎng)的交通瓶頸進(jìn)行宏觀上的研究。

近年來(lái)，隨著車載導(dǎo)航和手機(jī)終端導(dǎo)航的普及以及道路上檢測(cè)器的布設(shè)完善，能夠獲取大量的實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)，并能夠反映道路的交通狀況。因此，尋找一種方法能夠充分利用上述數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)城市道路的交通狀態(tài)和交通瓶頸的分布進(jìn)行識(shí)別是非常有必要和有意義的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種城市快速路常發(fā)性交通瓶頸識(shí)別方法，可以有效解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種城市快速路常發(fā)性交通瓶頸識(shí)別方法，應(yīng)用于布設(shè)有多個(gè)檢測(cè)器的道路狀況預(yù)測(cè)系統(tǒng)中，所述方法包括以下步驟：

S1、數(shù)據(jù)采集：確定用于預(yù)測(cè)道路交通狀況的交通流數(shù)據(jù)，采集道路車輛的移動(dòng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)和道路固定檢測(cè)器數(shù)據(jù)；

S2、數(shù)據(jù)融合：對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將不同來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，并確定每個(gè)檢測(cè)器斷面的流量-速度分布；

S3、針對(duì)每個(gè)道路斷面的交通流數(shù)據(jù)執(zhí)行以下操作：確定第一時(shí)間段內(nèi)的交通流數(shù)據(jù)以及第二時(shí)間段內(nèi)的交通流數(shù)據(jù)，其中，所述第一時(shí)間段為當(dāng)前時(shí)刻之前且距離當(dāng)前時(shí)刻的連續(xù)N個(gè)采樣周期，所述第二時(shí)間段為當(dāng)前時(shí)刻之前且距離當(dāng)前時(shí)刻的連續(xù)M個(gè)采樣周期，所述M、N為不相等的正整數(shù)；針對(duì)第一時(shí)間段內(nèi)的所有時(shí)間占有率，按照預(yù)設(shè)算法確定第一時(shí)間占有率參考值，以及針對(duì)第二時(shí)間段內(nèi)的所有時(shí)間占有率，按照預(yù)設(shè)算法確定第二時(shí)間占有率參考值；根據(jù)所述第一時(shí)間占有率參考值和所述第二時(shí)間占有率參考值的差值所在的數(shù)值范圍，選擇相應(yīng)的合成規(guī)則；

S4、計(jì)算：根據(jù)流量-速度分布確定過(guò)飽和臨界速度和過(guò)飽和概率；

S5、交通瓶頸識(shí)別：確定過(guò)飽和概率-檢測(cè)器位置分布，并結(jié)合根據(jù)合成的交通流數(shù)據(jù)確定表征當(dāng)前道路斷面交通狀況的擁堵指標(biāo)，并識(shí)別交通瓶頸；

S6、根據(jù)不同類型的交通瓶頸提出相應(yīng)的治理對(duì)策。

進(jìn)一步的，在步驟S2中，根據(jù)移動(dòng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)提取的每個(gè)檢測(cè)器所在路段的某個(gè)時(shí)間間隔的平均速度，以及該檢測(cè)器在同一時(shí)間間隔的流量數(shù)據(jù)，組合得到每個(gè)檢測(cè)器的某一時(shí)間間隔的流量-速度數(shù)據(jù)，從而確定每個(gè)檢測(cè)器斷面的流量-速度分布。

進(jìn)一步的，在步驟S3中，采用分段線性擬合方法從流量-速度分布中確定過(guò)飽和臨界速度。